NL2017907B1

NL2017907B1 - Werkwijze voor het telen van een gewas, gewasproductie-eenheid en gewasproductie-systeem.

Info

Publication number: NL2017907B1
Application number: NL2017907A
Authority: NL
Inventors: Kers Martinus; Heijmans Klaas; Pieter Jacob Van Duijn Leendert
Original assignee: Plantlab Groep B V
Priority date: 2016-12-01
Filing date: 2016-12-01
Publication date: 2018-06-18
Also published as: WO2018101829A3; NL2020007A; EP3547822A2; US11785899B2; EP3547822B1; US20190289799A1; WO2018101829A2; NL2020007B1

Abstract

Een gewasproductiesysteem omvat een aantal gewasproductie-eenheden (PPU1..4) die zijn gekoppeld aan een gewasbesturingscentrum (PRC). De gewasproductie-eenheden zijn ingericht voor het uitvoeren van een werkwijze voor het telen en produceren van een gewas, waarbij alle klimatologische omgevingsfactoren en het lichtspectrum die in hun onderlinge samenhang de ontwikkeling van het gewas bepalen worden beheerst en gestuurd op basis van een teeltrecept (R1..R2.2) dat van het gewasbesturingscentrum (PRC) kan worden betrokken.

Description

Octrooicentrum

BI OCTROOI (51) Int. CL:

A01G 7/04 (2017.01) A01G 1/00 (2017.01) A01G 9/24 (2017.01)

(Tl) Aanvraag ingeschreven:	(73) Octrooihouder(s):
18/06/2018	PLANTLAB GROEP B.V. te 's- Hertogenbosch.
(43) Aanvraag gepubliceerd:
-	(72) Uitvinder(s):
	Martinus Kers te 's-Hertogenbosch.
(w) Octrooi verleend:	Klaas Heijmans te 's-Hertogenbosch.
18/06/2018	Leendert Pieter Jacob van Duijn
	te 's-Hertogenbosch.
(45) Octrooischrift uitgegeven:
18/06/2018
	(74) Gemachtigde:
	drs. A.A. Jilderda te Helmond.

© Een gewasproductiesysteem omvat een aantal gewasproductie-eenheden (PPU1..4) die zijn gekoppeld aan een gewasbesturingscentrum (PRC). De gewasproductie-eenheden zijn ingericht voor het uitvoeren van een werkwijze voor het telen en produceren van een gewas, waarbij alle klimatologische omgevingsfactoren en het lichtspectrum die in hun onderlinge samenhang de ontwikkeling van het gewas bepalen worden beheerst en gestuurd op basis van een teeltrecept (R1..R2.2) dat van het gewasbesturingscentrum (PRC) kan worden betrokken.

NL BI 2017907

Dit octrooi is verleend ongeacht het bijgevoegde resultaat van het onderzoek naar de stand van de techniek en schriftelijke opinie. Het octrooischrift komt overeen met de oorspronkelijk ingediende stukken.

Werkwijze voor het telen van een gewas, gewasproductie-eenheid en gewasproductie-systeem

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het telen van een gewas, waarbij het gewas kunstmatig aan een aantal groeifactoren wordt onderworpen, welke groeifactoren ten minste omvatten een fotosynthetisch actief stralingspectrum waaraan het gewas wordt blootgesteld, een ruimtelijke omgevingstemperatuur en een bladverdamping.

Een werkwijze van de in de aanhef bedoelde soort wordt gewoonlijk aangeduid als horticultuur. Horticultuur is het op commerciële basis op intensieve wijze telen van gewassen zoals (blad)groenten, fruit, bloemen, potplanten, bomen alsmede het ontwikkelen en produceren van bollen en zaden. Dit wordt gezien als de sleutel in het wereldwijde voedselvraagstuk dat zich met de almaar toenemende wereldbevolking steeds sterker doet gevoelen. Een specifieke plaats wordt daarbij van oudsher ingenomen door glastuinbouw, waarbij onder glas in een geheel of gedeeltelijk geconditioneerde omgeving een gewas tot ontwikkeling wordt gebracht. Externe klimaat-invloeden kunnen op deze wijze althans ten dele worden uitgeschakeld en hetzelfde geldt voor seizoenwisselingen.

Generaties lang zijn tuinbouwgrond (land) en overige locaties waar tuinbouw zou kunnen worden bedreven een schaars goed. Bovendien zijn dergelijke productiecentra slechts zelden nabij consumptiecentra zoals steden en andere dichtbevolkte gebieden gelegen. Daarom wordt gewoonlijk gestreefd naar een almaar hogere opbrengst per vierkante meter. Dit productierendement kan enerzijds worden verhoogd door per vierkante meter niet alleen meer kilogram opbrengst te genereren, maar tevens door de nuttige, voedzame inhoud per kilogram product te verbeteren. Daarnaast is het productierendement gebaat bij een zo gering mogelijk verlies als gevolg van aantasting van het gewas door plantenziekten. In dit opzicht zijn gewasbeschermingsmiddelen, zoals insecticiden, herbiciden, fungiciden en andere biociden (pesticiden), naast gewasveredeling een niet meer weg te denken factor in hedendaagse grootschalige land en tuinbouw.

-2Voor beide vormen van rendementsverbetering is er een behoefte de samenstelling van een gewas op moleculair niveau te sturen. Enerzijds kan daardoor de nuttige inhoud per kilogram product worden verhoogd, anderzijds is het gewas daardoor goed reproduceerbaar waardoor proeven met nieuw te ontwikkelen gewassoorten en rassen alsmede met nieuw te ontwikkelen biociden op een genormeerde wijze uitvoerbaar zodat daardoor een sneller en betrouwbaarder testresultaat kan worden verkregen.

Een doel van de onderhavige uitvinding is daarom onder meer om te voorzien in een werkwijze voor het telen van een gewas en een daarvoor ingerichte teeltomgeving waarmee dergelijke en andere rendementsverbeteringen mogelijk worden gemaakt.

Om het beoogde doel te bereiken, heeft een werkwijze van de in de aanhef beschreven soort volgens de uitvinding als kenmerk dat het gewas gedurende een teeltperiode aan een vooraf bepaald teeltrecept wordt onderworpen dat een vooraf bepaalde verhouding aan water en droge stof in het gewas oplegt alsmede een voorafbepaalde verhouding tussen anorganische en organische bestanddelen in de droge stof bepaalt, waarbij het teeltrecept voor de genoemde groeifactoren daarvoor voorgeschreven groeiparameters omvat die de groeifactoren in een vooraf bepaalde onderlinge samenhang bepalen en de groeifactoren in de door het teeltrecept voorgeschreven onderlinge samenhang aan het gewas opleggen. Eventueel kan een sturing van de ruimtelijke kooldioxide concentratie daaraan worden toegevoegd om ook deze groeiparameter volledig onder controle te houden.

Aldus voorziet de uitvinding in een werkwijze waarmee anders dan op basis van genetica, teeltsubstraat of voeding, maar op basis van kunstmatig opgelegde klimaatfactoren een volledige sturing en bepaling van het gewas mogelijk is in termen van een moleculaire uiteindelijke samenstelling daarvan. Die samenstelling is daardoor tevens van oogst tot oogst volledig reproduceerbaar, waarmee de uitvinding niet alleen voorziet in een sturing en eventuele optimalisatie op nuttige inhoud per kilogram opbrengst, maar daarmee ook een standaard experimenteel platform waaraan een ontvankelijkheid voor plantenziekten kan worden getoetst. Op dit laatste kan eventueel

-3een plantenverdeling worden afgestemd voor de ontwikkeling van resistente plantensoorten en plantenrassen en/of de ontwikkeling van nieuwe biociden. De uitvinding berust daarbij op het inzicht dat dit mogelijk is door sturing op de hiervoor genoemde groeifactoren, naast een gecontroleerd aanbod van actinisch kunstlicht, in het bijzonder een toegesneden spectrum, dosis en duur aan fotosynthetisch actieve straling (PAR), en van verdamping sturende straling.

Daarbij zij opgemerkt dat de bladverdamping van het gewas binnen het kader van de onderhavige uitvinding steeds een resultante zal zijn van een al of niet specifiek opgelegde worteltemperatuur van het gewas, de relatieve luchtvochtigheid en bladtemperatuur. Deze laatste wordt in de praktijk door de door het blad ontvangen warmte, in het bijzonder warmte uit verdamping sturende straling zoals infrarood en ver-rood straling waaraan het blad wordt blootgesteld, opgelegd. De worteltemperatuur stuurt de wortelactiviteit en daarmee een worteldruk voor een sapstroom door het gewas, terwijl de warmte die door het blad wordt ontvangen ervoor zal zorgen dat de huidmondjes in het blad meer of minder openen en hier vocht in meer of mindere mate kan verdampen en ook zal verdampen bij een positief vochtdeficit tussen de waterhuishouding binnen het blad(mondje) en de relatieve luchtvochtigheid buiten het blad(mondje). Aldus reguleert de verdamping sturende straling in combinatie met de relatieve luchtvochtigheid en de worteldruk de bladverdamping van de plant.

Veel gewassen bestaan voor het merendeel uit water en daarin is slechts een bescheiden aandeel voor droge stoffen weggelegd. Niettemin schuilt de voedingswaarde of anderszins nuttig gebruik van een gewas in het aandeel droge stof van de plant. Om het rendement daarvan te verhogen heeft een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding als kenmerk dat het gewas op een voorafbepaalde verhouding tussen anorganische en organische bestanddelen in de droge stof wordt gestuurd. Meer in het bijzonder heeft een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding daarbij als kenmerk dat het gewas op een onderlinge verhouding van mineralen en organische stoffen in de droge stof wordt gestuurd, in het bijzonder op een

-4koolstofgehalte in de droge stof, meer in het bijzonder op een koolstof/stikstof verhouding in de droge stof.

Daarbij is niet alleen de hoeveelheid droge stof, maar ook de samenstelling daarvan dankzij de uitvinding stuurbaar en controleerbaar. Een bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding heeft in dat verband als kenmerk dat het gewas op een vaste, dat wil zeggen voorafbepaalde, samenstelling aan mineralen en organische stoffen wordt gestuurd.

Behalve rechtstreeks als voedingsbron te worden geconsumeerd, worden sommige gewassen geteeld om daaruit naderhand een nuttige component te isoleren. Hierbij gaat het met name vaak om complexe organische moleculen die niet of slechts met grote moeite of een lage opbrengst kunnen worden gesynthetiseerd. Dankzij de uitvinding kan desgewenst op een optimalisatie van het aandeel van een dergelijke nuttig bestanddeel in het gewas worden gestuurd. Met het oog daarop heeft een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding als kenmerk dat het gewas op een organische samenstelling wordt gestuurd, in het bijzonder op een gehalte aan koolhydraten, vetten, aminozuren, esters, aromaten, eiwitten, vitamines, geurstoffen, kleurstoffen en/of smaakstoffen.

Onder meer ten einde de werkwijze volgens de uitvinding in de praktijk te kunnen uitvoeren en implementeren, heeft de uitvinding tevens betrekking op een gewasproductie-eenheid, omvattende een geconditioneerde teeltomgeving om daarin een gewas te ontvangen en in een teeltperiode tot ontwikkeling te brengen, welke teeltomgeving een donkere ruimte omvat met stralingsmiddelen voor het genereren van actinisch kunstlicht met een specifiek fotosynthetisch actief stralingsspectrum en voor het genereren van verdamping sturende straling, aan welk stralingsspectrum en welke verdamping sturende straling het gewas althans tijdelijk wordt blootgesteld, en met klimaatbeheersingsmiddelen voor het beheersen van een aantal groeifactoren, welke groeifactoren ten minste een ruimtelijke omgevingstemperatuur en een ruimtelijke relatieve vochtigheid omvatten.

-5Volgens de uitvinding is een dergelijke gewasproductie-eenheid gekenmerkt doordat de klimaatbeheersingsmiddelen en de stralingsmiddelen zijn gekoppeld aan een besturingsinrichting welke in staat en ingericht is om een teeltrecept te ontvangen en gedurende de teeltperiode op basis daarvan de stralingsmiddelen en de klimaatbeheersingsmiddelen aan te sturen en in een modus te brengen die een door het teeltrecept bepaalde verhouding aan water en droge stof in het gewas oplegt alsmede een door het teeltrecept bepaalde samenstelling aan anorganische en organische bestanddelen in de droge stof, waarbij het teeltrecept voor de verschillende groeifactoren voorgeschreven groeiparameters omvat die de groeifactoren in een vooraf bepaalde onderlinge samenhang bepalen en de groeifactoren in de door het teeltrecept voorgeschreven onderlinge samenhang aan het gewas opleggen. Dankzij de besturingsinrichting en de sturing op basis van het daardoor te volgen teeltrecept, kan de gewasproductie-eenheid over de gehele teeltperiode voortdurend de genoemde groeifactoren volledig autonoom in een beoogde onderlinge samenhang aan het gewas aanbieden. Hierdoor is een uniforme, optimale gewasontwikkeling haalbaar die bovendien volledig reproduceerbaar is in termen van het te telen eindproduct. Eventueel kan een sturing van de ruimtelijke kooldioxide concentratie aan de klimaatbeheersingsmiddelen worden toegevoegd om ook deze parameter volledig onder controle te houden.

Op zichzelf kan de besturingsinrichting op locatie met het teeltrecept worden gevoed. In een praktische uitvoeringsvorm is de productie-eenheid evenwel gekenmerkt doordat de besturingsinrichting van telecommunicatiemiddelen is voorzien en in staat en ingericht is om het teeltrecept via de telecommunicatiemiddelen in digitale vorm te ontvangen.

Aldus kan het teeltrecept vanaf een verwijderde locatie worden betrokken en langs elektronische weg door de besturingsinrichting worden bemachtigd.

Een teeltrecept zal niet zelden langs een weg van trial and error en ten koste van een aanzienlijke investering in geld en mankracht tot stand komen. Om deze waardevolle informatie tegen misbruik en onbedoelde verspreiding te beschermen, heeft een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van de gewasproductie-eenheid volgens de uitvinding als

-6kenmerk dat het teeltrecept een digitale datareeks omvat die is versleuteld. Door middel van een geschikte encryptie van de teeltdata kan aldus een wederechtelijk gebruik daarvan worden tegengegaan door een selectieve uitgifte en eventuele periodieke verversing van een bijbehorende, passende decryptiesleutel.

In een bijzondere uitvoeringsvorm worden teeltrecepten voor uiteenlopende gewassen en voor uiteenlopende gewasontwikkelingen van hetzelfde gewas ontwikkeld en beschikbaar gesteld door een centrale organisatie om vervolgens in verschillende gewasproductiecentra ten uitvoer te worden gebracht. Met het oog daarop voorziet de onderhavige uitvinding tevens in een gewasproductiesysteem, omvattende een aantal gewasproductie-eenheden volgens de uitvinding, die zijn gekoppeld met een gewasbesturingscentrum, gekenmerkt doordat het gewasbesturingscentrum is voorzien van data-opslagmiddelen voor het houden en het ter afgifte aan de gewasproductie-eenheden aanbieden van teeltrecepten uit een verzameling teeltrecepten die door de gewasproductie-eenheden verwerkbaar zijn voor aansturing van de kunstlichtmiddelen en de klimaatbeheersingsmiddelen.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld en een bijbehorende tekening. In de tekening toont:

figuur 1 schematisch een opzet van een uitvoeringsvoorbeeld van een gewasproductiesysteem volgens de uitvinding;

De figuur is overigens zuiver schematische en niet op schaal getekend. Met name kunnen terwille van de duidelijkheid sommige dimensies in meer of mindere mate overdreven zijn weergegeven. Overeenkomstige delen zijn in de figuur met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid.

Het in figuur 1 weergegeven platproductiesysteem omvat een centraal gewasbesturingscentrum PRC waar onderzoek wordt gedaan naar gewasontwikkeling en op basis van de onderzoeksresultaten concrete teeltrecepten worden ontwikkeld. Deze teeltrecepten omvatten waarden over de gehele teeltduur waarin een gewas zich ontwikkelt voor een aantal groeifactoren die in hun onderlinge samenhang gedurende de

-Ίteeltduur de ontwikkeling en samenstelling van het gewas volledig beheersen, sturen en bepalen. Deze groeifactoren omvatten ten minste een lichtspectrum waaraan het gewas wordt blootgesteld, een ruimtelijke omgevingstemperatuur, een bladverdamping, een ruimtelijke relatieve vochtigheid en een ruimtelijke kooldioxideconcentratie, naast voeding en bevochtiging van het gewas. Met de in een dergelijk teeltrecept per tijdsinterval voorgeschreven waarden kan aldus de chemische inhoud van het gewas worden gestuurd in termen van een verhouding water/droge stof en in termen van de uiteindelijke drogestof samenstelling van het gewas.

Het gewasbesturingscentrum PRC beschikt over digitale opslagmiddelen waarop de ontwikkelde teeltrecepten liggen opgeslagen en stelt deze recepten ter beschikking aan bij het gewasbesturingscentrum aangesloten gewasproductie-eenheden PPU1...4 waarvan er in de figuur een viertal is weergegeven. Deze productie-eenheden kunnen op een willekeurige plek worden voorzien, bijvoorbeeld dichtbij een stedelijk gebied SI,

S2 of op het platteland, en zowel bovengronds PPU1 ...3 als ondergronds PPU4.

De productie-eenheden beschikken over een centraal besturingssysteem voor een klimaatbeheersing van de teeltruimte en kunstlichtmiddelen waaraan het te telen gewas wordt blootgesteld. Daglicht wordt zoveel mogelijk uit de teeltruimte geweerd om een verstorende invloed van zonlicht uit te sluiten en ook overigens wordt binnen de productie-eenheid een van de omgeving geïsoleerd klimaat gehandhaafd. Hiertoe omvat iedere gewasproductie-eenheid klimaatbeheersingsmiddelen voor een regeling van ten minste de hiervoor genoemde groeifactoren en beschikken de gewasproductie-eenheden over kunstlichtmiddelen in de vorm van LED-armaturen waarmee een gecontroleerd lichtspectrum aan het gewas wordt afgegeven dat behalve fotosynthetisch actieve straling (PAR) in het bijzondere tevens infrarood straling kan omvatten om de ontwikkeling van het gewas kracht bij te zetten.

De gewasproductie-eenheden ΡΡΕΓΕ..4 beschikken allen over telecommunicatiemiddelen waarmee een verbinding kan worden opgezet en onderhouden met het gewasbesturingscentrum PRC voor de overdracht van een

-8teeltrecept R1 ...R2.2 dat van het gewasbesturingscentrum PRC wordt betrokken met het oog op de teelt van een specifiek gewas in de betreffende productie-eenheid of op een specifieke teelt van een gewas. Hiermee wordt gedoeld op de sturing van een gewas naar inhoudsstoffen zoals die wordt gewenst. Daarbij kan op een productie-eenheid behalve een enkel teeltrecept desgewenst ook meer teeltrecepten gelijktijdig worden uitgevoerd, zoals dat in de figuur voor de tweede productie-eenheid PPU-2 is aangegeven. Dit betreft dan bijvoorbeeld verschillende gewassen die gelijktijdig in de productie-eenheid worden geteeld of verschillende modaliteiten van hetzelfde gewas dat aldus op verschillende inhoudstoffen wordt gestuurd.

Het teeltrecept bevat alle parameters en waarden voor de groeifactoren die tezamen met de klimaatbeheersingsmiddelen en de kunstlichtmiddelen in een productie-eenheid deze sturing bewerkstelligen. Omdat het hierbij om bedrijfsgevoelige en extreem waardevolle informatie gaat, wordt het teeltrecept bij voorkeur in een versleutelde vorm uitgewisseld wat in de figuur door het sleutelsymbool wordt weerspiegeld. Iedere geaccrediteerde productie-eenheid omvat telecommunicatiemiddelen waarmee het teeltrecept kan worden ontvangen en beschikt over een passende decryptie-sleutel om het teeltrecept te decoderen. Een centrale verwerkingseenheid in de gewasproductie-eenheid vertaalt het teeltrecept naar overeenkomstige, daarmee corresponderende aansturingscommando's voor de verschillende onderdelen van de klimaatbeheersingsmiddelen en voor de kunstlichtmiddelen opdat het gewas specifieke klimatologische omstandigheden en een lichtspectrum zal ervaren zoals dat met het teelrecept wordt beoogd.

Een tekstuele weergave van een exemplarisch teeltrecept voor het telen van basilicum is hieronder ter illustratie weergegeven. De teeltcyclus van basilicum beloopt 25 dagen van zaaien tot aan oogsten. Gedurende deze teeltcyclus worden alle relevante groeifactoren volgens het navolgende recept volledig gecontroleerd aan het gewas opgelegd. Daarbij zij opgemerkt dat de bladverdamping van het gewas binnen het kader van de onderhavige uitvinding in de praktijk gewoonlijk zal worden bepaald door een combinatie van een eventueel specifiek opgelegde worteltemperatuur, de relatieve luchtvochtigheid en de blootstelling van het blad van het gewas aan verdamping

-9sturende straling, zoals infrarood en ver-rood straling, vanuit daartoe voorziene armaturen. Het recept start op dag 0 met zaaien en loopt tot en met dag 25 voor oogsten. Gedurende deze periode worden de groeiparameters stapsgewijs als volgt aangepast:

TEELTRECEPT I:

Parameter:	Dag 0 -►	Dag 3 ->	Dag 6 -►	Dag 13 ->	Dag 20
Ruimte Temperatuur (°C)	20	22	22	22	25
Wortel Temperatuur (°C)	19	21	21	21	24
Relatieve Vochtigheid (%)	99	84	78	58	50
Blauw (pmol/mts)	0	30	60	60	60
Rood (pmol/mts)	0	55	110	110	110
Ver-Rood (pmol/mts)	0	25	50	50	50
Stralingsduur (h)	0	16	16	16	16
Concentratie CO₂ (ppm)	350	350	1000	1000	1000
Luchtsnelheid (m/s)	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Substraat	P7	P7	P7	P7	P7
Elektrische Conductiviteit	1,0	1,0	2,0	3,5	3,5
pH	5,8	5,8	5,8	5,8	5,8
Voe dings schema	4	4	4	4	4

Dit recept leidt tot belangrijk andere gehaltes aan geur- en smaakstoffen in het aldus in een volledig gecontroleerde omgeving geteelde basilicum in vergelijking met basilicum afkomstig van buitenteelt. Uitgaande van het hiervoor weergeven teeltrecept kan in het uiteindelijke gewas het gehalte aan geur- en smaakstoffen verder worden verhoogd door gedurende de cyclus het gewas gedurende één of meer bepaalde dagelijkse perioden bloot testellen aan UV straling. Deze periode vangt in het navolgende schema een uur voor de start van de fotosynthese aan en loopt door tot een half uur nadat het gewas ook de andere straling werd onderworpen. Deze modificatie is in het navolgende teeltrecept verwerkt en leidt tot een overeenkomstige gemodificeerde gewassamenstelling:

-10TEELTRECEPT II:

Parameter:	Dag 0 -►	Dag 3 ->	Dag 6 -►	Dag 13 ->	Dag 20
Ruimte Temperatuur (°C)	20	22	22	22	25
Wortel Temperatuur (°C)	19	21	21	21	24
Relatieve Vochtigheid (%)	99	84	78	58	50
Blauw (pmol/nfs)	0	30	60	60	60
Rood (pmol/nfs)	0	55	110	110	110
Ver-Rood (pmol/nfs)	0	25	50	50	50
Stralingsduur (h)	0	16	16	16	16
UV (pmol/m².s)	0	0	0	0	5-10
UV periode (h)	0	0	0	0	1,5
Concentratie CO₂ (ppm)	350	350	1000	1000	1000
Luchtsnelheid (m/s)	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Substraat	P7	P7	P7	P7	P7
Elektrische Conductiviteit	1,0	1,0	2,0	3,5	3,5
pH	5,8	5,8	5,8	5,8	5,8
Voe dings schema	4	4	4	4	4

Behalve op inhoudsstoffen kan ook op de gedaante (fenotype) van het gewas worden gestuurd door daaraan een vooraf bepaald, nauwkeurig gedefinieerd teeltrecept op te leggen. Dit wordt in figuur 2A-H geïllustreerd. Het gaat hierbij om basilicum met steeds hetzelfde genotype (soort, ras) dat werd onderworpen aan verschillende teeltrecepten voor wat betreft een stralingspectrum waaraan het gewas werd blootgesteld, een ruimtelijke omgevingstemperatuur, een worteltemperatuur, een ruimtelijke relatieve vochtigheid en een ruimtelijke kooldioxideconcentratie. Binnen ditzelfde genotype leidt dit tot de aangeven variatie in gewasbouw na gelijke teeltduur tussen zaaien en oogsten. Daarenboven kan bovendien worden gevarieerd met voedingsschema’s, luchtsnelheid en wortel/substraattemperatuur van het gewas. Belangrijk is dat de gewasontwikkeling zoals die in figuur 2A-H zichtbaar is, onder toepassing van de onderhavige uitvinding, volstrekt reproduceerbaar is. Dat wil zeggen dat met hetzelfde teeltrecept steeds weer dezelfde gewasontwikkeling na teeltduur zal worden verkregen.

-11Voor wat betreft de smaak van basilicum is ruwweg een vijftigtal verschillende smaaken geurstoffen bepalend. Vijf daarvan, waaronder eugenol, geranol en linalool, blijken daarbij dominant. Met het navolgende teeltrecept wordt een belangrijk verhoogd gehalte van deze stoffen verkregen:

TEELTRECEPT III:

Parameter:	Dag 0	Dag 3 ->	Dag 6	Dag 13 ->	Dag 20
Ruimte Temperatuur (°C)	20	22	22	22	25
Wortel Temperatuur (°C)	19	21	21	21	24
Relatieve Vochtigheid (%)	99	84	80	65	65
Blauw (pmol/m².s)	0	15	30	30	30
Rood (pmol/m².s)	0	35	85	85	85
Ver-Rood (pmol/m².s)	0	0	25	50	50
Stralingsduur (h)	0	20	20	20	20
Concentratie CO₂ (ppm)	350	350	1000	1000	1000
Luchtsnelheid (m/s)	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Substraat	P7	P7	P7	P7	P7
Elektrische Conductiviteit	1,0	1,0	2,0	3,5	3,5
pH	5,8	5,8	5,8	5,8	5,8
Voe dings schema	4	4	4	4	4

Ook is het mogelijk de samenstelling van de droge stof te sturen al naar gelang het gewenste aandeel organische en anorganische stoffen daarin. Dit is een sturing op de totale koolstof/stikstof verhouding in het gewas. Ook als het gaat om een sturing al naar gelang het type of samenstelling aan organische en/of anorganische inhoudstoffen kan met een teeltrecept worden ingespeeld op de specifieke wensen en behoeften van de teler van het gewas. Zo kan een gehalte aan vitamines en/of phyto-hormonen en/of chlorofyl worden verhoogd of kan een aanwas aan aminozuren bijvoorbeeld worden gestimuleerd.

In het bijzonder kan met behulp van de uitvinding op basis van een daarop toegesneden teeltrecept steeds aan een gewenste waarde van een gekozen minerale kwaliteits-index

-12worden beantwoord, zoals bijvoorbeeld de zogenaamde Eric Gun Index (EGI), die een minerale samenstelling weergeeft in de vorm van een formule waarin elementaire concentraties van elementen zoals stikstof (N), calcium (Ca), magnesium (Mg) en kalium (K) zijn verwerkt. Dit is een maatstaf, bijvoorbeeld bij fruit, waarmee een vooraf bepaalde resistentie van het gewas tegen bepaalde plantenziekten, een gewenste smaak en/of een bewaarkwaliteit na plukken wordt opgelegd en als het ware wordt ingebouwd. Naast of in plaats van de EGI kan daarbij desgewenst ook op een andere index worden gestuurd zoals die op het gebied van een bepaald gewas (type) in de markt gewoonlijk als maatstaf wordt gehanteerd. Een relevante parameter kan bijvoorbeeld ook worden gevonden in de verhouding tussen kalium en calcium in het gewas. Ook hierop kan desgewenst specifiek worden gestuurd door daarvoor een daarop afgestemd teeltrecept te hanteren.

Niet alleen de inhoud of gedaante (fenotype) van het gewas kan aldus binnen een zelfde genotype kunstmatig worden opgelegd en gestuurd door het gewas te onderwerpen aan specifiek daarop afgestemd teeltrecept; ook kan een weerbaarheid of juist gevoeligheid voor plantenziekten, met name als gevolg van een besmetting met micro-organismen zoals een schimmel of virus, of voor insecten worden beïnvloed door een specifiek teeltrecept op te leggen. Een verhoogde weerbaarheid leidt tot een betere resistentie van het gewas en dus een geringere vatbaarheid, terwijl een standaard gevoeligheid juist kan dienen als genormaliseerd testplatform voor proeven met nieuw te ontwikkelen biociden die aldus op een genormeerde wijze uitvoerbaar zijn zodat daardoor een sneller en betrouwbaarder testresultaat kan worden verkregen.

Op basis van een zorgvuldig geselecteerd teeltrecept kan ook een verhoogde gevoeligheid voor bijvoorbeeld schimmels of virussen worden bewerkstelligd. Dit is van voordeel indien het gewas wordt toegepast als indicator voor de al of niet aanwezigheid van die bepaalde schimmel of dat bepaalde virus in een bepaalde omgeving. Een voorbeeld hiervan is bijvoorbeeld de kweek van de planten Nicotiana (tabak) en Chenopodium (melganzevoet) die gebruikt worden bij virustesten. De gevoeligheid voor deze virussen kan worden gestuurd met verschillende teeltrecepten.

-13Hetzelfde geldt voor gevoeligheid voor schimmels zoals bijvoorbeeld valse meeldauw. Ook hier kan met verschillende teeltrecepten de plant worden gestuurd in verschil in gevoeligheid. Niet alleen de vatbaarheid voor virus of schimmel kan aldus belangrijk worden vergroot of verminderd; ook kan dit op een volstrekt reproduceerbare wijze worden herhaald waardoor iedere plant een genormaliseerde, constante vatbaarheid ontwikkelt. Hierdoor kan op een betrouwbare en gestandaardiseerde wijze op aanwezigheid van een besmetting van virus of schimmel worden getoetst.

Van belang is ook dat het teeltrecept een volledige beheersing omvat van alle omgevingsfactoren die de ontwikkeling en inhoud van het gewas bepalen. De enige overblijvende factor die niet door het teeltrecept wordt opgelegd, is nog slechts de genetica van het gewas. Binnen de grenzen van die genetische inhoud van het gewas, wordt de ontwikkeling van het gewas evenwel volledig door het teeltrecept opgelegd en daarmee gestuurd. Aldus kan worden verzekerd dat het eindproduct altijd althans in hoofdzaak dezelfde samenstelling zal hebben, waarmee een dusverre ongeëvenaarde reproduceerbaarheid wordt gehaald. Dit biedt een waardevolle uitgangssituatie voor verdelingsonderzoeken naar nieuwe plantenrassen en -soorten alsmede voor de ontwikkeling van nieuwe gewasbeschermingsmiddelen, waarbij bijvoorbeeld een resistentie voor plantenziekten aldus steeds aan eenzelfde, genormaliseerde plant kan worden geëvalueerd.

Hoewel de uitvinding aan de hand van louter een enkel uitvoeringsvoorbeeld nader werd toegelicht, moge het duidelijk zijn dat de uitvinding daartoe geenszins is beperkt. Integendeel zijn voor een gemiddelde vakman binnen het kader van de uitvinding nog vele variaties en verschijningsvormen mogelijk. Hoewel de voorbeelden zich beperkten tot basilicum, tabak (Nicotiana) en melganzevoet (Chenopodium), leent in principe ieder gewas zich voor een gesloten en volledig gecontroleerde teelt en teeltsysteem volgens de uitvinding, zoals bijvoorbeeld naast kruiden vele vormen van bladgewassen, in het bijzonder bladgroenten. In feite opent de uitvinding de weg naar een geheel nieuwe vorm van horticultuur waarin niet langer de natuur maar de mens de

-14ontwikkeling van het gewas stuurt binnen de grenzen die nog slechts door de genetische inhoud van het gewas worden bepaald.

Claims

Conclusies:

1. Werkwijze voor het telen van een gewas, waarbij het gewas kunstmatig aan een aantal groeifactoren wordt onderworpen, welke groeifactoren ten minste omvatten een fotosynthetisch actief stralingspectrum waaraan het gewas wordt blootgesteld, een ruimtelijke omgevingstemperatuur en een bladverdamping met het kenmerk dat het gewas gedurende een teeltperiode aan een vooraf bepaald teeltrecept wordt onderworpen dat een vooraf bepaalde verhouding aan water en droge stof in het gewas oplegt alsmede een voorafbepaalde samenstelling in de droge stof bepaalt, welk teeltrecept ten minste voor de genoemde groeifactoren daarvoor voorgeschreven groeiparameters omvat die de genoemde groeifactoren in een vooraf bepaalde onderlinge samenhang bepalen en de groeifactoren in de door het teeltrecept voorgeschreven onderlinge samenhang aan het gewas opleggen.
2. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk dat het gewas op een voorafbepaalde verhouding tussen anorganische en organische bestanddelen in de droge stof wordt gestuurd.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk dat het gewas op een vaste samenstelling aan mineralen en organische stoffen wordt gestuurd.
4. Werkwijze volgens conclusie 2 of 3 met het kenmerk dat het gewas op een onderlinge verhouding van mineralen en organische stoffen in de droge stof wordt gestuurd, in het bijzonder op een koolstofgehalte in de droge stof, meer in het bijzonder op een koolstof/stikstof verhouding in de droge stof.
5. Werkwijze volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het gewas op een organische samenstelling wordt gestuurd, in het bijzonder op een gehalte aan koolhydraten, vetten, aminozuren, esters, aromaten, eiwitten, vitamines, geurstoffen, kleurstoffen en/of smaakstoffen.

-166. Gewasproductie-eenheid omvattende een geconditioneerde teeltomgeving om daarin een gewas te ontvangen en in een teeltperiode tot ontwikkeling te brengen, welke teeltomgeving een donkere ruimte omvat met stralingsmiddelen voor het genereren van actinisch kunstlicht met een specifiek fotosynthetisch actief stralingsspectrum en voor

5 het genereren van verdamping sturende straling, aan welk stralingsspectrum en welke verdamping sturende straling het gewas althans tijdelijk wordt blootgesteld, en met klimaatbeheersingsmiddelen voor het beheersen van een aantal groeifactoren, welke groeifactoren ten minste een ruimtelijke omgevingstemperatuur en een ruimtelijke relatieve vochtigheid omvatten met het kenmerk dat de klimaatbeheersingsmiddelen en

10 de stralingsmiddelen zijn gekoppeld aan een besturingsinrichting welke in staat en ingericht is om een teeltrecept te ontvangen en gedurende de teeltperiode op basis daarvan de stralingsmiddelen en de klimaatbeheersingsmiddelen aan te sturen en in een modus te brengen die een door het teeltrecept bepaalde verhouding aan water en droge stof in het gewas oplegt alsmede een door het teeltrecept bepaalde samenstelling aan

15 anorganische en organische bestanddelen in de droge stof, waarbij het teeltrecept voor de verschillende groeifactoren voorgeschreven groeiparameters omvat die de groeifactoren in een vooraf bepaalde onderlinge samenhang bepalen en de groeifactoren in de door het teeltrecept voorgeschreven onderlinge samenhang aan het gewas opleggen.
7. Gewasproductie-eenheid volgens conclusie 6 met het kenmerk dat de besturingsinrichting van telecommunicatiemiddelen is voorzien en in staat en ingericht is om het teeltrecept via de telecommunicatiemiddelen in digitale vorm te ontvangen.

25
8. Gewasproductie-eenheid volgens conclusie 7 met het kenmerk dat het teeltrecept een digitale datareeks omvat die is versleuteld.
9. Gewasproductie-systeem omvattende een aantal gewasproductie-eenheden volgens conclusie 6, 7 of 8 die zijn gekoppeld met een gewasbesturingscentrum met het

30 kenmerk dat het gewasbesturingscentrum is voorzien van data-opslagmiddelen voor het houden en het ter afgifte aan de gewasproductie-eenheden aanbieden van teeltrecepten

-17uit een verzameling teeltrecepten die door de gewasproductie-eenheden verwerkbaar zijn voor aansturing van de kunstlichtmiddelen en de klimaatbeheersingsmiddelen.

1/2

PPU-3